Лабораторна робота: Визначення всисної сили клітин за зміною концентрації розчинів

Матеріали та обладнання: 1М розчин сахарози; дистильована вода; спиртовий розчин нігрозину в крапельниці або метиленова синя кристалічна; рефрактометр; пробочне сверло діаметром 7-8 мм; препарувальні голки; термометр; бюретки з лійками; штатив з пробірками – в нижньому ряді звичайні пробірки, а в верхньому маленькі об’ємом 3-4 мл;; гумові корки для пробірок, скляні палочки; піпетки у відтягнутим в капіляр кінцем; фільтрувальній папір.

Вступ

Сила, з якою клітина здатна поглинати воду називається всисною силою (S). Її величина залежить від осмотичного (Р) і тургорного (Т) тиску. Співвідношення між цими силами виражається такою залежністю: S = P – T. Величина всисної сили є динамічною і і пропорційно залежить від насичення клітини водою. Клітина насичена водою характеризується великим тургорним тиском, а всисна сила наближається до нуля, і навпаки, при обезводненні протоплазми величина всисної сили наближається до величини осмотичного тиску.

Існує декілька методів визначення всисної сили клітин за зміною концентрації розчинів. Всі вони базуються на знаходженні ізотонічного розчину (розчин, всисна сила якого дорівнює всисній силі клітинного соку). Для цього висічки з листків поміщають у розчини різної концентрації. Якщо всисна сила клітинного соку листків виявиться вищою від всисної сили зовнішнього розчину, то клітини інтенсивно поглинатимуть з нього воду. При цьому концентрація зовнішнього розчину збільшиться. У варіантів, де всисна сила клітинного соку листків буде нижчою від всисної сили розчину, в який вони занурені, там частина води з листків переміститься в зовнішній розчин і його концентрація при цьому зменшиться. В умовах ізотонічного розчину всисні сили клітинного соку і зовнішнього розчину є зрівноваженими, тобто їх концентрація не змінюється.

Зміну концентрації розчинів можна знайти за зміною коефіцієнтів заломлення (рефрактометричний метод), або щільності (метод струминок).

1. Мета роботи

   1. Визначити всисну силу клітин асимілюючих органів різних видів деревних рослин.

   2. Визначити всисну силу клітин листків різних частин крони дерева.

2. Об’єкти і методика досліджень

   1. Ставимо дослід.

      1. Готуємо по 7 звичайних маленьких пробірок з гумовими корками (добре промиваємо, нумеруємо і висушуємо) та розставляємо відповідно у штативі.

      2. Наливаємо у звичайні пробірки по 10 мл 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 молярні розчини сахарози і закриваємо корками.

      3. Переносимо відповідно у маленькі пробірки по 0,5-1 мл підготовлених розчинів і закриваємо їх корками.

      4. Вирізаємо гострим пробочним свердлом диски з листків поблизу центральної жилки.

      5. Поміщаємо по 3 або 4 диски в молі пробірки на 30-40 хв і періодично (4-5 разів) струшуємо їх. Диски повинні бути повністю занурені в розчини.

      6. Після завершення досліду препарувальною голкою виймаємо диски з пробірок і закриваємо корками.

   2. Визначаємо зміну концентрації розчинів рефрактометричним методом.

      1. Піднімаємо верхню призму рефрактометра і наносимо скляною паличкою з відплавленим кінцем на нижню призму 2-3 краплі досліджуваного розчину і зразу опускаємо верхню призму.

      2. Дивимося в окуляр і за допомогою дзеркала направляємо світловий потік в отвір призми, суміщаємо межу світлової та темнової частин поля зору з перетином ліній хреста (ИРФ-454Б) і проводимо відлік по шкалі коефіцієнтів заломлення.

      3. Визначаємо концентрацію контрольних і відповідних їм дослідних розчинів.

      4. Після кожного заміру ретельно протираємо призми рефрактометра. Спочатку нанесений на призми розчин забираємо сухим фільтрувальним папером, після чого двічі протираємо змоченим дистильованою водою і знову сухим. Ретельно протираємо також скляну паличку.

      5. Отримані результати заносимо в табл. 3.1.

   3. Визначаємо зміну щільності розчинів методом струминок (за В.С.Шардаковим).

      1. Ставимо дослід (див.п.2.1).

      2. Вносимо в дослідні пробірки по одному кристалику метиленової синьої, або по одній краплі спиртового розчину нігрозину і перемішуємо.

      3. Набираємо у піпетку з відтягнутим в капіляр кінцем підфарбований дослідний розчин і опускаємо у відповідну пробірку з вихідним розчином так, щоб нижній кінець піпетки був зануреним в нього на 2-3 см.

      4. Повільно відпускаємо палець і спостерігаємо за напрямком руху струминки. Якщо струминка рухається вниз, то це означає, що концентрація розчину збільшилась, а якщо вверху – зменшилась. Якщо струминка залишилась на місці, то щільність дослідного розчину не змінилась, а його всисна сила дорівнює всисній силі вихідного розчину. Кожний розчин беремо новою піпеткою.

      5. Отримані результати заносимо в табл. 3.2.

   4. Величину всисної сили розраховуємо за рівнянням Вант-Гоффа.

S = RTC

де: S – всисна сила, атм.

R – опір

T – абсолютна температура.

C – концентрація ізотонічного розчину, М.

3. Результати дослідження і їх аналіз

Таблиця 3.1 – Всисна сила клітин асимілюючих органів деревних порід

(за рефрактометричним методом)

Порода	Частина крони	№ пробірки		Вихідна концен-трація розчину, М	Показник рефрактометра	Ізотонічна концентра-ція розчину, М	Всисна сила, атм.
		без висічок (контро-льна)	з висіч-ками (дослід-на)
		1	1	0,1
		2	2	0,2
		3	3	0,3
		4	4	0,4
		5	5	0,5
		6	6	0,6
		7	7	0,7

Таблиця 3.2 – Всисна сила клітин асимілюючих органів деревних порід

(за методом струминок)

Порода	Частина крони	№ пробірки		Вихідна концен-трація розчину, М	Ізотонічна концентра-ція розчину, М	Напрям руху струми-нок	Всисна сила, атм.
		без висічок (контро-льна)	з висіч-ками (дослід-на)
		1	1
		2	2
		3	3
		4	4
		5	5
		6	6

4. Висновки